RU1788919C - Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements - Google Patents

Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements

Info

Publication number
RU1788919C
RU1788919C SU914899563A SU4899563A RU1788919C RU 1788919 C RU1788919 C RU 1788919C SU 914899563 A SU914899563 A SU 914899563A SU 4899563 A SU4899563 A SU 4899563A RU 1788919 C RU1788919 C RU 1788919C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wire
bimetallic
nickel
bimetallic wire
alloy
Prior art date
Application number
SU914899563A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иосифович Бокшицкий
Владимир Павлович Алексеев
Наталия Георгиевна Новоселова
Людмила Серафимовна Ильинская
Владимир Викторович Поднебеснов
Вениамин Хаймович Левинзон
Original Assignee
Владимир Иосифович Бокшицкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иосифович Бокшицкий filed Critical Владимир Иосифович Бокшицкий
Priority to SU914899563A priority Critical patent/RU1788919C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1788919C publication Critical patent/RU1788919C/en

Links

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

Использование: при разработке материалов дл  выводных проводников высокотемпературных тензорезисторов. Сущность: биметаллическа  проволока содержит электропроводный центральный проводник из материала следующего химического состава , мае. %: никель 43 ... 45, кремний 0,001 - 0,005: примеси 0,1 ... 0,2; медь остальное. Биметаллическа  проволока также содержит жаропрочную оболочку, выполненную из сплава следующего химического состава, мае. %: хром 19 ... 23; кремний 0,4 - 1,5; цирконий 0,03 ... 0,05; никель остальное. Объемна  дол  центрального проводника в биметаллической проволоке составл ет 48 ... 60%. Данна  биметаллическа  проволока обеспечивает получение материалов с высокой электропроводимостью, жаростойкостью и малым температурным коэффициентом электросопротивлени . 3 табл., 4 ил. елUsage: in the development of materials for the output conductors of high temperature strain gages. SUBSTANCE: bimetallic wire contains a conductive central conductor of the material of the following chemical composition, May. %: nickel 43 ... 45, silicon 0.001 - 0.005: impurities 0.1 ... 0.2; copper the rest. The bimetallic wire also contains a heat-resistant sheath made of an alloy of the following chemical composition, May. %: chrome 19 ... 23; silicon 0.4 to 1.5; zirconium 0.03 ... 0.05; nickel rest. The volume fraction of the central conductor in the bimetallic wire is 48 ... 60%. This bimetallic wire provides materials with high electrical conductivity, heat resistance and low temperature coefficient of electrical resistance. 3 tablets, 4 ill. ate

Description

Изобретение относитс  к металлургии (электротехнике), а именно, к разработке материалов дл  выводных проводников высокотемпературных тензорезисторов (ВП ВТР).The invention relates to metallurgy (electrical engineering), and in particular, to the development of materials for the output conductors of high temperature strain gages (VP VTR).

В практике проведени  высокотемпературных тензоизмерений важнейшими требовани ми  вл ютс  обеспечение точности и стабильности измерений при достаточной надежности тензометрических систем в широком диапазоне рабочих температур. Элементы тензометрических систем должны обладать достаточной прочностью и пластичностью .In the practice of high temperature strain gauge measurements, the most important requirements are to ensure accuracy and stability of measurements with sufficient reliability of strain gauge systems over a wide range of operating temperatures. Elements of tensometric systems must have sufficient strength and ductility.

Все перечисленные требовани  в полном объеме предъ вл ютс  к вновь разрабо- танным материалам дл  элементов измерительных систем, в частности выводных проводников ВТР при их разработке и в процессе их дальнейшего совершенствовани .All of these requirements are fully met for newly developed materials for elements of measuring systems, in particular, VTR lead-out conductors during their development and in the process of their further improvement.

На точность измерени  вли ет по вление при нагреве неинформативной составл ющей выходного сигнала (погрешности), св занной в основном с изменением электрического сопротивлени  двух выводных проводников тензорезистора. А это изменение пропорционально значени м удельного электросопротивлени  р и термического коэффициента сопротивлени  а материала выводных проводников.The measurement accuracy is influenced by the appearance of an uninformative component of the output signal (error) when heating, which is mainly associated with a change in the electrical resistance of the two output conductors of the strain gauge. And this change is proportional to the values of electrical resistivity p and thermal coefficient of resistance a of the material of the output conductors.

Стабильность результатов тензометрических измерений св зана с устойчивостью во времени структурно-фазового состо ни  металла выводных проводников и зависит также от характера физико-химических взаVIThe stability of the results of tensometric measurements is related to the stability over time of the structural-phase state of the metal of the lead conductors and also depends on the nature of the physicochemical bonds VI

соwith

00 Ю00 s

ЮYU

соwith

имодействий в пограничных сло х металла указанных проводников при нагреве до высоких рабочих температур.actions in the boundary layers of the metal of these conductors when heated to high operating temperatures.

Надежность выводных проводников ВТР обуславливаетс  длительной термостойкостью без заметного окислени , ох- рупчивани  при достаточном уровне механических свойств - прочности и пластичности (во избежание выхода из стро  из-за разрыва и противосто ни  изгибающим и скручивающим нагрузкам).The reliability of VTR lead-out conductors is determined by long-term heat resistance without noticeable oxidation, embrittlement with a sufficient level of mechanical properties - strength and ductility (to avoid failure due to rupture and resistance to bending and torsional loads).

Необходимость разработки электропроводного материала дл  нужд электротехнической промышленности и приборостроени  с достаточно высокой жаростойкостью и одновременно с низким удельным электросопротивлением привели к созданию биметаллических материалов. Они состо т из высокоэлектропроводной жилы (центральный проводник), заключенной в жаростойкой оболочке. Материалом жилы  вл ютс  медь и серебро, Дл  оболочки используют никель, нержавеющую сталь, сплавы на основе системы никель-хром- к ремний.The need to develop an electrically conductive material for the needs of the electrical industry and instrumentation with sufficiently high heat resistance and at the same time with low electrical resistivity led to the creation of bimetallic materials. They consist of a highly conductive core (center conductor) enclosed in a heat-resistant sheath. The core material is copper and silver. Nickel, stainless steel, nickel-chromium-to-belt alloys are used for the sheath.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  биметаллическа  проволока, содержаща  электропроводный центральный проводник и жаростойкую оболочку.The closest in technical essence and the achieved result is a bimetallic wire containing an electrically conductive central conductor and a heat-resistant sheath.

Электропроводный композиционный материал выполнен в виде биметаллической проволоки с центральным проводником из меди (ГОСТ 2112-79) в жаростойкой оболочке из стали 1Х18Н10Т(ГОСТ5632-61) или сплава на основе никел  следующего химического состава (вес. %):The electrically conductive composite material is made in the form of a bimetallic wire with a central conductor of copper (GOST 2112-79) in a heat-resistant sheath made of 1X18H10T steel (GOST5632-61) or an alloy based on nickel of the following chemical composition (wt.%):

Сг 10,0; Si 2,0; Ni ост.Cr 10.0; Si 2.0; Ni stop

Дл  обеспечени  надежности защиты от окислени  сечение оболочки составл ет 25 - 40%, а сечение центрального провода соответственно 75 - 60% от общего сечени  провода. Известный материал изготавливаетс  в виде проволоки диаметром 0,20 мм.To ensure reliable protection against oxidation, the cross-section of the sheath is 25-40%, and the cross-section of the central wire, respectively, is 75-60% of the total cross-section of the wire. Known material is made in the form of a wire with a diameter of 0.20 mm.

В качестве обобщенного критери  оценки эксплуатационных свойств существующего и вновь создаваемого электропроводных материалов дл  выводных проводников и линий св зи ВТР выбрана величина а (т.):As a generalized criterion for assessing the operational properties of existing and newly created electrically conductive materials for output conductors and VTR communication lines, the quantity a (t) was chosen:

д (t) р а Д t,d (t) p a D t,

где р- величина удельного электросопротивлени  материала при 20°С, мкОм-м;where p is the value of the electrical resistivity of the material at 20 ° C, μOhm-m;

а- термический коэффициент электросопротивлени  материала в интервале температур от комнатной до рабочей, a - thermal coefficient of electrical resistance of the material in the temperature range from room to working,

At- разность температур рабочей и комнатной, прин той 20°С.At is the temperature difference between working and room, taken at 20 ° С.

В таблице 1 даны электрические свойства проволоки из вышеприведенного мате5 риала после закалки от900°С в воде, а также свойства проволоки из сплава нихром Х20Н80 (ГОСТ 12766-67), используемой дл  изготовлени  выводных проводников в серийно выпускаемых тензорезисторах.Table 1 shows the electrical properties of the wire from the above material after quenching from 900 ° C in water, as well as the properties of the wire of nichrome X20H80 alloy (GOST 12766-67) used for the manufacture of lead conductors in commercially available strain gauges.

10 Недостатком указанных в таблице известных материалов  вл ютс  высокие значени  удельного электросопротивлени  и температурного коэффициента электросопротивлени  (параметр д ) и относительно10 The disadvantage of the known materials listed in the table is the high values of electrical resistivity and temperature coefficient of electrical resistance (parameter e) and relatively

15 низкий верхний предел рабочей температуры эксплуатации, что существенно ограничивает область применени  линий св зи ВТР в системах измерени .15 low upper limit of the operating temperature of operation, which significantly limits the field of application of VTR communication lines in measurement systems.

Целью изобретени   вл етс  повыше20 ние качества биметаллической проволоки путем повышени  ее эксплуатационных свойств, а именно одновременного снижени  удельного электросопротивлени  и температурногокоэффициентаThe aim of the invention is to improve the quality of the bimetallic wire by increasing its operational properties, namely, simultaneously reducing the electrical resistivity and temperature coefficient

25 электросопротивлени , повышение жаростойкости , срока службы, прочности и пластичности материала. Это позвол ет измерительным системам, включа  элементы линий св зи ВТР, обслуживать объекты25 electrical resistance, increasing heat resistance, service life, strength and ductility of the material. This allows measuring systems, including elements of VTR communication lines, to service objects

30 измерени  в услови х одновременного воздействи  разного рода термомеханических нагрузок.30 measurements under conditions of simultaneous exposure to various kinds of thermomechanical loads.

Данна  цель достигаетс  тем, что электропроводный центральный проводник вы35 полнен из материала следующего химического состава (мае. %): никель 43 - 45; кремний 0,001 - 0,05; примеси 0,1 - 0,2; медь остальное, а жаростойка  оболочка выполнена из сплава следующего химическогоThis goal is achieved by the fact that the electrical conductive central conductor 35 is made of the material of the following chemical composition (May.%): Nickel 43 - 45; silicon 0.001-0.05; impurities 0.1 - 0.2; the rest is copper, and the heat-resistant shell is made of an alloy of the following chemical

40 состава (мае. %): хром 19-23; кремний 0,4 - 1,5; цирконий 0,03 - 0,05; никель остальное .40 composition (May.%): Chromium 19-23; silicon 0.4 to 1.5; zirconium 0.03 - 0.05; nickel rest.

При этом объемна  дол  центрального проводника в биметаллической проволокеIn this case, the volume fraction of the central conductor in the bimetallic wire

45 составл ет 48-60%.45 is 48-60%.

При теоретическом исследовании вопроса рассматриваетс  задача поиска композитного материала в виде проволоки малого диаметра с минимально возможными In a theoretical study of the issue, the problem of finding a composite material in the form of a wire of small diameter with the smallest possible

50 а (т. е. с минимальным значением величины обобщенного параметра б ) во всем диапазоне положительных рабочих температур, вплоть до высоких (900°С). Требуемый уровень электрических свойств дол55 жен сочетатьс  с высокой жаростойкостью, прочностью и пластичностью материала.50 a (i.e., with a minimum value of the generalized parameter b) in the entire range of positive operating temperatures, up to high (900 ° C). The required level of electrical properties must be combined with high heat resistance, strength and ductility of the material.

Основна  принципиальна  сложность в создании подобного рода материала св зана с обратной зависимостью между The main fundamental difficulty in creating this kind of material is related to the inverse relationship between

«дл  большинства металлов и сплавов (правило Муи). Приемлемыми материалами по величине указанного параметра  вл ютс  сплавы системы никель-медь. Однако они имеют преимущество перед сплавами системы никель-хром только до 400°С и не могут считатьс  перспективными из-за низкой жаростойкости.“For most metals and alloys (Mui rule). Acceptable materials for the magnitude of this parameter are nickel-copper alloys. However, they have an advantage over nickel-chromium alloys only up to 400 ° C and cannot be considered promising due to their low heat resistance.

Оценива  недостаточные служебные характеристики существующих монометаллических материалов, в качестве объектов исследовани  были выбраны композиционные материалы в виде биметаллической проволоки на основе систем никель- хром/никель-медь. При этом учитывалс  положительный и отрицательный характер температурной зависимости,Assessing the insufficient performance characteristics of existing monometallic materials, composite materials in the form of a bimetallic wire based on nickel-chromium / nickel-copper systems were selected as objects of study. In this case, the positive and negative nature of the temperature dependence,

На фиг. 1 изображено относительное изменение электросопротивлени  сплавов- составл ющих композиционных материалов при нагреве в интервале 20 - 900°С; на фиг. 2 - относительное изменение электросопротивлени  ТМК при нагреве в интервале 20 - 900°С; на фиг. 3 - температурна  зависимость электросопротивлени  биметаллической проволоки из композита: оболочка (сплав типа никель-хром) /центральный проводник (сплав типа никель-медь ); объемна  дол  центрального проводника 48 - 60%; на фиг. 4 - область существовани  (см. табл. 2 и 3) оптимальных значений основных рабочих характеристик за вл емой биметаллической проволоки в диаметре 0,15 мм при температуре испытаний 900°С.In FIG. 1 shows the relative change in the electrical resistance of alloys-components of composite materials when heated in the range of 20 - 900 ° C; in FIG. 2 - relative change in electrical resistance of TMK during heating in the range of 20 - 900 ° C; in FIG. 3 - temperature dependence of electrical resistance of a bimetallic wire from a composite: sheath (nickel-chromium alloy) / central conductor (nickel-copper alloy); volume fraction of the central conductor 48 - 60%; in FIG. 4 - the region of existence (see Tables 2 and 3) of the optimal values of the main operating characteristics of the enclosed bimetallic wire in a diameter of 0.15 mm at a test temperature of 900 ° C.

На приведенных чертежах в условных обозначени х:In the drawings in the symbols:

на фиг. 1 1 - сплав на основе никель- хром (20); 2 - сплав на основе никель-медь; 3-сплавтипа никель-хром (10%); Д R/R20 - относительное изменение электросопротивлени  при нагреве от 20°С до температуры Т°С;in FIG. 1 1 - nickel-chromium-based alloy (20); 2 - nickel-copper based alloy; 3-alloy type nickel-chromium (10%); D R / R20 is the relative change in electrical resistance when heated from 20 ° C to a temperature of T ° C;

на фиг. 2 1 - сплав никель-хром/сплав никель- медь (50%); 2 - сплав никель- хром(10%)/сплав никель-медь (80%);in FIG. 2 1 - nickel-chromium alloy / nickel-copper alloy (50%); 2 - nickel-chromium alloy (10%) / nickel-copper alloy (80%);

на фиг. 4 S - объемна  дол  центрального проводника; т эоо жаростойкость биметаллической проволоки при 900°С;in FIG. 4 S - volume fraction of the central conductor; t eoo heat resistance of bimetallic wire at 900 ° С;

д (Т) - обобщенный параметр по формуле (1).d (T) is a generalized parameter by the formula (1).

В таблице 2 приведен химический состав сплавов-составл ющих исходной композитной заготовки.Table 2 shows the chemical composition of the alloys that make up the initial composite billet.

В таблице 3 даны результаты исследовани  эксплуатационных свойств изготовленной биметаллической проволоки диаметра 0,15 мм.Table 3 gives the results of a study of the operational properties of the manufactured bimetallic wire with a diameter of 0.15 mm.

Исход  из обратной взаимозависимости удельного электросопротивлени  ТКС а в подавл ющем большинстве сплавов дл  решени  поставленной задачи проводилс  поиск композиционного материала, сочетающего в себе составл ющие с положительной и отрицательной зависимост ми электросопротивлени  от температуры. При этом одна из составл ющих должна обладать высокой электропроводимостью или иначе - низким электросопротивлением. В ходе исследовани  были использованы аналитические выражени  дл  расчета /Экм композиционныхBased on the inverse interdependence of the electrical resistivity of TCS a in the vast majority of alloys, to solve the problem, a search was made for a composite material that combines components with positive and negative dependences of electrical resistance on temperature. In this case, one of the components must have high electrical conductivity or, in other words, low electrical resistance. During the study, analytical expressions were used to calculate / Ekm composite

материалов в зависимости от соответствующих характеристик их составл ющихmaterials depending on the corresponding characteristics of their constituents

20twenty

PI -Р2PI-P2

( -x)(-x)

(2)(2)

где р км - удельное электросопротивление биметаллов;where p km is the electrical resistivity of bimetals;

р - удельное электросопротивление составл ющих 1 и 2 биметалла соответственно, определ емое по формуле:p - electrical resistivity of the components 1 and 2 of bimetal, respectively, determined by the formula:

/31.2 р 1,2(20) (1+ а A t),/31.2 p 1.2 (20) (1+ a A t),

х - объемна  дол  составл ющей биметалла 2.x is the volume fraction of the bimetal component 2.

При создании большинства биметаллических материалов дл  использовани  .в электротехнике решались только две технические задачи: достигалась высока  электропроводимость и достаточный (500 - 600°С)уровень жаростойкости.In creating the majority of bimetallic materials for use in electrical engineering, only two technical problems were solved: high electrical conductivity and a sufficient (500-600 ° C) level of heat resistance were achieved.

Задача достижени  низкого уровн  ТКС при этом фактически не ставилась. Так, дл  биметалла сталь 4Х18Н10Т/медь величина параметра ра в интервале 20 - 600°С даже выше, чем у монометалла - сплава Х20Н80 - из-за высокого значени  а дл  меди.The goal of achieving a low level of TCS was not actually set. Thus, for bimetal, steel 4X18H10T / copper, the parameter pa in the range of 20-600 ° C is even higher than that of the monometallic alloy X20H80 due to the high value of a for copper.

Дл  ТКС композита также существует приближенна  расчетна  формула:For the TCS composite, there is also an approximate calculation formula:

а,and,

«i  "I

+ «2(1 -х), (4)+ "2 (1-x), (4)

где а км, ai и «2 - ТКС композита и его составл ющих.where a km, ai and "2 - TCS of the composite and its components.

В начале исследовани  в св зи с недостатком исходных данных и трудоемкостью получени  композитных образцов дл  выбора экспериментальных составов композитов было проведено моделирование электротехнических свойств на образцах- термомакрокомпозитах (ТМК), представл ющих пару свитых проволочныхAt the beginning of the study, due to the lack of initial data and the complexity of obtaining composite samples for the selection of experimental compositions of composites, electrical properties were simulated on thermomacrocomposite samples (TMC), representing a pair of twisted wire

проводников, выполненных из сплавов, идентичных компонентам биметаллов. Указанные модельные образцы называют термоэлектродными , они  вл ютс  достаточно близкими аналогами композиций с непрерывным контактом элементов-составл ющих , При этом температурные зависимости электросопротивлени  (t)TMК приближенно воспроизвод т соответствующие зависимости дл  биметаллов тех же составов.conductors made of alloys identical to the components of bimetals. These model samples are called thermoelectrode, they are quite close analogues of compositions with continuous contact of component elements. In this case, the temperature dependences of the electrical resistance (t) TMK approximately reproduce the corresponding dependences for bimetals of the same compositions.

Анализ представленных на фиг. 1 и 2 температурных зависимостей электросопротивлени  ТМК и сплавов-составл ющих по сн ет методику подбора (путем расчета и эксперимента) составов композитов по параметрам р и а дл  получени  их в виде биметаллической проволоки в данном случае дл  систем: сплав Ni- Cr/ сплав Ni - Си (50 - 60 ), сплав НХ9.5/ сплав Ni - Си (50 - 60 об.%), Таким образом, на фиг. 1 и 2 видно, что решение задачи определ етс  на компенсационной основе характеристик сплавов-составл ющих биметаллической проволоки. На фиг. З показаны зависимости изменени  электросопротивлени  от температуры дл  биметаллической проволоки дл  ВТР, изготовленной по результатам проведенных изысканий,The analysis of FIG. 1 and 2 of the temperature dependences of the electrical resistance of TMC and alloys of components will explain the methodology for selecting (by calculation and experiment) the compositions of the composites according to the parameters p and a to obtain them in the form of a bimetallic wire in this case for systems: Ni-Cr alloy / Ni alloy - Cu (50 - 60), alloy НХ9.5 / alloy Ni - Cu (50 - 60 vol.%). Thus, in FIG. 1 and 2 it can be seen that the solution to the problem is determined on a compensation basis of the characteristics of the alloys constituting the bimetal wire. In FIG. H shows the dependence of the change in electrical resistance on temperature for a bimetallic wire for VTR, made according to the results of the survey,

В результате теоретических расчетов характеристик жаростойкости найденного композита при 900°С было произведено сопоставление характеристик его окислени  при этой температуре в течение 4 часов с характеристиками окислени  эталонного жаростойкого сплава - нихрома. По уровню жаростойкости найденный композит уступает нихрому лишь на 15 - 20%.As a result of theoretical calculations of the heat resistance characteristics of the found composite at 900 ° C, its oxidation characteristics at this temperature for 4 hours were compared with the oxidation characteristics of the reference heat-resistant alloy, nichrome. In terms of heat resistance, the composite found is inferior to nichrome by only 15 - 20%.

Таким образом, решение задачи минимизации рассматриваемых электротехниче- ских свойств биметалла при одновременном максимальном повышении рабочей температуры и сроке службы биметаллического проводника позволило определить вторую часть общей задачи - оптимальное соотношение объемных частей центрального проводника и оболочки композита при известном химическом составе композитов.Thus, the solution to the problem of minimizing the considered electrical properties of bimetal with a simultaneous maximum increase in the operating temperature and the service life of the bimetallic conductor made it possible to determine the second part of the general problem — the optimal ratio of the volume parts of the central conductor and the composite shell with the known chemical composition of the composites.

Дл  получени  определенного материала были выплавлены сплавы на основе систем никель-хром и никель-медь, химические составы которых приведены в табл. 2. Выплавка проводилась в вакуумно- индукционной печи садкой 25 кг с последующей разливкой на 1 слиток. Всего было выплавлено 11 слитков-плавок. Из них п ть (I ... V) из сплава-составл ющего оболочку биметалла - сплава Ni - Cr. Еще п ть слитков-плавок (VI ... X) - из сплава-составл ющего центральный проводник биметалла - сплава Ni - Си. Последнюю плавку (XI) выплавили из монометалла - нихрома - дл  определени  количественного соотношени  служебных характеристик его с рассматриваемым биметаллом.To obtain a specific material, nickel-chromium and nickel-copper alloys were smelted, the chemical compositions of which are given in Table. 2. Smelting was carried out in a vacuum induction furnace with a 25 kg charge, followed by casting into 1 ingot. In total 11 smelting ingots were smelted. Of these, five (I ... V) are from the alloy-shell component of the bimetal - the Ni-Cr alloy. Five more smelting ingots (VI ... X) are made of an alloy constituting the central conductor of the bimetal - an alloy of Ni - Cu. The last heat (XI) was smelted from a monometall - nichrome - to determine the quantitative ratio of its service characteristics with the bimetal under consideration.

Слитки из сплава Ni - Cr после нагрева на 1250°С подвергли ковке на кузнечном молоте с в. п. ч. 500 кг на прутки диаметром 45 мм. Слитки из сплава Ni - Си после нагрева на 1100°С ковали точно так же на прутки диаметром 34 мм. Из кованых прутков после механической обработки и сборки были получены композитные заготовки наружным диаметром 39,5 мм, имеющие осевые центральные сердечники различного диаметра, определ ющие различные соотношени  площади поперечного сечени  биметаллической заготовки в исходном состо нии.The ingots from the Ni - Cr alloy, after heating at 1250 ° C, were forged on a blacksmith's hammer with c. n. h. 500 kg on rods with a diameter of 45 mm. After heating at 1100 ° С, Ni - Cu alloy ingots forged exactly the same on rods with a diameter of 34 mm. After machining and assembly, composite billets with an outer diameter of 39.5 mm were obtained from the forged bars, having axial central cores of various diameters, which determine different ratios of the cross-sectional area of the bimetallic billet in the initial state.

Дл  определени  оптимального по химическому составу и отношению площадей центрального сердечника к общему сечению проволоки за вл емого биметалла были изготовлены композитные заготовки,To determine the optimum chemical composition and the ratio of the areas of the central core to the total wire cross section of the bimetal to be attached, composite billets were made.

обозначенные I/VI, II/VIII, lil/VIII, IV/IX и V/X, с содержанием объема центрального сердечника в общем объеме заготовки 41,1 ... 67,3% с вариацией химического состава составл ющих композитной заготовкиdesignated I / VI, II / VIII, lil / VIII, IV / IX and V / X, with a central core volume content in the total billet volume of 41.1 ... 67.3% with a variation in the chemical composition of the components of the composite billet

(табл.2).(table 2).

Изготовленные заготовки нагревали до 1230 - 1260°С и подвергали гор чей экструзии на прутки ф 6,0 - 8,0 мм. После операции закалки в воду от температуры 1050°СThe prepared billets were heated to 1230–1260 ° С and subjected to hot extrusion onto bars of 6.0–8.0 mm. After the operation of quenching in water from a temperature of 1050 ° C

и травлени  из прутков методом холодного волочени  получали биметаллическую проволоку ф 0,15 мм. Все заданные соотношени  между общим сечением проволоки и внутренним (центральным) проводникомand pickling from rods by cold drawing, a bimetallic wire of 0.15 mm was obtained. All specified ratios between the total cross-section of the wire and the inner (central) conductor

после гор чей и холодной деформации сохран лись .after hot and cold deformation, they persisted.

В таблице 3 приведены свойства биметаллической проволоки после окончательной термообработки при 1050°С вTable 3 shows the properties of the bimetallic wire after the final heat treatment at 1050 ° C in

проходной водородной печи.passage hydrogen furnace.

Высока  электропроводность в сочетании с низким термическим коэффициентом электросопротивлени  и высокой жаростойкостью обеспечивают дл  биметаллической проволоки более низкие значени  параметра д (т), чем у известных биметаллов и сплавов-монометаллов типа нихром, причем в более широком интервале рабочих температур (20 - 900°С), чем установлен дл  прототипа и рассмотренных в приведенном исследовании других возможных композитов (фиг. 1 и 2).High electrical conductivity in combination with a low thermal coefficient of electrical resistance and high heat resistance provide lower values of the d (t) parameter for a bimetallic wire than that of known bimetals and nichrome monometallic alloys, and in a wider range of operating temperatures (20 - 900 ° C) than established for the prototype and other possible composites considered in the above study (Figs. 1 and 2).

Названные преимущества позвол ют использовать разработанный материал дл  изготовлени  выводных проводников перспективных высокотемпературных тензоре- зисторов, а также дл  преобразователей различного назначени , требующих использовани  материалов с высокой электропроводимостью , жаростойкостью и малым коэффициентом электросопротивлени .The aforementioned advantages make it possible to use the developed material for the manufacture of lead-out conductors of promising high-temperature strain gages, as well as for converters for various purposes, requiring the use of materials with high electrical conductivity, heat resistance, and low coefficient of electrical resistance.

Из данных табл. 2 и 3 оптимальными вариантами изготовлени  композитной проволоки  вл ютс  1, 2, 3, 6 и 7 обеспечивающие наилучшие физико-механические эксплуатационные свойства за вл емой проволоки..From the data table. 2 and 3, the optimal options for the manufacture of composite wire are 1, 2, 3, 6, and 7 providing the best physicomechanical operational properties of the embedded wire.

Claims (1)

Формула изобретени  Биметаллическа  проволока дл  элементов высокотемпературных тензорези- сторов, содержаща  электропроводный центральный проводник и жаростойкуюSUMMARY OF THE INVENTION A bimetallic wire for elements of high temperature strain gauges comprising an electrically conductive center conductor and a heat resistant оболочку, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества биметаллической проволоки путем повышени  ее эксплуатационных свойств, электропроводный центральный проводник выполнен из материала следующего химического состава, мас.%:a sheath, characterized in that, in order to improve the quality of the bimetallic wire by increasing its operational properties, the conductive central conductor is made of the material of the following chemical composition, wt.%: Никель43-45 Кремний 0,001-0,005 Примеси 0,1 -0,2 Медь Остальное а жаропрочна  оболочка выполнена из сплава следующего химического состава, мае. %:Nickel 43-45 Silicon 0.001-0.005 Impurities 0.1-0.2 Copper The rest and heat-resistant casing are made of an alloy of the following chemical composition, May. %: Хром19-23 Кремний 0,4-1,5 Цирконий 0,03 - 0,05 Никель Остальное причем объемна  дол  центрального, проводника в биметаллической проволоке составл ет 48 - 60%.Chromium 19-23 Silicon 0.4-1.5 Zirconium 0.03 - 0.05 Nickel The rest with the volume fraction of the central conductor in the bimetallic wire being 48-60%. Основные эксплуатационные параметры известных моно- и биметаллических проводниковThe main operational parameters of the known mono- and bimetallic conductors Химический состав сплавов-составл ющих исходной композитной заготовки перед гор чей экструзиейThe chemical composition of the alloys constituting the initial composite billet before hot extrusion Таблица 1Table 1 Таблнца2Tables2 Результат исследовани  эксплуатационных свойств за вл емой оиметаллической проволоки диаметром 0,15 мм The result of the study of the operational properties of the embedded ometallic wire with a diameter of 0.15 mm -4.0-4.0 20 203 4QQ 600 WO- 1°оп20 203 4QQ 600 WO- 1 ° opt . . --. Г °с. . -. ° C ТаблицаЗTable3 qbas.iqbas.i 40004000 Т T фиг. 2FIG. 2 - Tt ec- Tt ec , 3, 3 Фиг. А.FIG. AND.
SU914899563A 1991-01-03 1991-01-03 Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements RU1788919C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914899563A RU1788919C (en) 1991-01-03 1991-01-03 Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914899563A RU1788919C (en) 1991-01-03 1991-01-03 Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1788919C true RU1788919C (en) 1993-01-15

Family

ID=21553887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914899563A RU1788919C (en) 1991-01-03 1991-01-03 Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1788919C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Е. Ю. Нехендзи и др. Электротензометри , ч. 2, Днепропетровск, ЛДНТП, 1969, с. 39-42. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01130412A (en) Mineral insulated metal sheathed cable and thermocouple composed of the cable
JP2583488B2 (en) Manufacturing method of zirconium alloy cladding for nuclear reactor with excellent corrosion resistance
JPH01501108A (en) stable metal sheathed thermocouple cable
JP2014512007A (en) Micro thermocouple
CN108179303B (en) A kind of novel platinum base high temperature resistance strain alloy and preparation method thereof
RU1788919C (en) Bimetallic wire for high-temperature resistor strain gauge elements
JP4482250B2 (en) Strain gauge with reduced pressure sensitivity and temperature sensitivity and design method thereof
US3182507A (en) Thermal history gage
US4374679A (en) Electrical resistant article having a small temperature dependence of electric resistance over a wide temperature range and a method of producing the same
Steinbrück Analysis of hydrogen production in QUENCH bundle tests
Harvey et al. Use of elevated-temperature creep data in sag-tension calculations
US3305817A (en) Electric strain gauge having platinumpalladium-molybdenum alloy filament
US2051562A (en) Alloys
US1970084A (en) Electrical resistance thermometer
US3411956A (en) Thermocouple with nickel-containing elements
SU708173A1 (en) Compensation wire
Starr Life Testing of Enclosed Heating Elements
CN208520492U (en) A kind of bimetallic thermocouple thermometer
US2019688A (en) Alloy
CN218973660U (en) Noble metal thermocouple of flexible measuring end
EP0230699B1 (en) Spring copper alloy for electric and electronic parts
SU830665A1 (en) Method of determining durability of resistive element in tubular electric heater
SU1068736A1 (en) Thermocouple compensating wire
Math ASTM BIBLIOGRAPHY ON THERMOSTAT METALS4 1806 to 1959
SU769361A1 (en) Compensation wire